磷酸鐵鋰搭超充,寧德時代以“價”搶市場

來源:ZAKER科技
雖然眼下隨著科技的發(fā)展,新能源車的續(xù)航情況確實改觀了不少,但新能源車的補能一直都是廣大車主關(guān)注的 " 老大難 " 問題。

所以,我們很容易看到一種錯亂的、吊詭的局面:一邊是新能源汽車的滲透率不斷增長,一邊是充電等樁時間久、充電樁少等補能問題揮之不去。


(資料圖片僅供參考)

寧德時代首席科學(xué)家吳凱認(rèn)為," 目前新能源汽車的用戶側(cè)出現(xiàn)兩個明顯變化,其一是新能源汽車用戶群體的變化,逐漸從先鋒群體轉(zhuǎn)向大眾用戶;其二是需求在發(fā)生變化,新能源汽車?yán)m(xù)航問題已基本解決,快速補能成為消費者更為關(guān)心的問題。"

從消費者的需求去倒推,推廣超充技術(shù)已是弦上之箭。

充電 10 分鐘,續(xù)航 400 公里

目前,發(fā)展超充技術(shù)主要有兩個方向:一是大電流直流超充;二是高電壓直流超充,通過加大電流或提升電壓,從而提高充電倍率。

這里的充電倍率就是我們經(jīng)常看到的 "C",當(dāng)前,各家車企的主流充電速率在 1C-2C 之間,也就是半個小時到一個小時能把電池充滿。而采用 800V 高壓平臺后,充電倍率最大可達(dá) 6C。

但這里面就會出現(xiàn)一個難題:在高充電倍率下,鋰離子脫嵌和遷移的速率加快,部分鋰離子來不及進入正負(fù)極,易形成副產(chǎn)物,導(dǎo)致活性物質(zhì)損失,加速電池壽命衰減。并且析鋰現(xiàn)象容易加劇,所產(chǎn)生的鋰枝晶一旦刺穿隔膜,將導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,引發(fā)起火等安全事故。

也就是說,想要實現(xiàn)超快充,光提高充電速率還不行,如果動力電池的材料、結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)工藝沒有突破的話,快速充電就會變得危險。

于是,動力電池企業(yè)們就開始在材料及材料體系、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面進行技術(shù)攻關(guān)。

近日,寧德時代發(fā)布的 4C 超充電池——神行超充電池,宣布能實現(xiàn) " 充電 10 分鐘,續(xù)航 400 公里 " 的超快充速度,并達(dá)到 700 公里以上的續(xù)航里程。

圍繞 " 鋰離子的脫嵌和遷移速率 ",神行超充電池在正極材料上,采用了超電子網(wǎng)正極技術(shù)、充分納米化的磷酸鐵鋰正極材料,并搭建超電子網(wǎng),降低了鋰離子脫出阻力,提升鋰離子脫出速度。

在負(fù)極材料上,寧德時代則采用了最新研發(fā)的二代快離子環(huán)技術(shù),對石墨表面進行改性,增加了鋰離子嵌入通道并縮短嵌入距離,提升鋰離子附著效率。

在電解液傳導(dǎo)上,寧德時代研發(fā)了超高導(dǎo)電解液配方,優(yōu)化超薄 SEI 膜,進一步降低傳導(dǎo)阻力。

除此之外, 寧德時代也改善了隔離膜高孔隙率和低迂曲度孔道,從而改善鋰離子液相傳輸速率。

在實現(xiàn)超快充的同時,為了安全,神行超充電池還使用了改良的電解液,并配備了高安全涂層隔膜。

此外,寧德時代通過智能算法對全局溫場進行管控。其表示,在 " 神行 " 系統(tǒng)平臺上采用電芯溫控技術(shù),低溫環(huán)境下可以快速加熱到最佳工作溫度區(qū)間,即使在 -10 ℃的低溫環(huán)境下也可實現(xiàn) 30 分鐘充至 80%,而且在低溫虧電狀態(tài)下零百加速不衰減。

據(jù)寧德時代國內(nèi)乘用車事業(yè)部 CTO 高煥介紹,神行超充電池即將在今年底實現(xiàn)量產(chǎn),搭載神行超充電池的電動車也將在明年一季度上市。

磷酸鐵鋰搭 "4C",從技術(shù)上去降本

不過,超充電池并非什么新鮮事物。

此前,蜂巢能源為其短刀電池全品類已可以提供包括蜂速 4C 超充技術(shù),面向 800V 電池系統(tǒng);孚能科技去年也發(fā)布了全新動力電池解決方案—— SPS,支持 800V 平臺和 "4C" 超充;就連寧德時代自己也不是第一次發(fā)布 4C 電池。去年,寧德時代就曾發(fā)布過基于三元鋰體系的 "4C" 麒麟電池。

然而,這次神行超充電池最值得關(guān)注的地方在于:磷酸鐵鋰。

電池根據(jù)正極材料可以分為三元鋰、磷酸鐵鋰等。在裝機量上,三元鋰曾一度占據(jù)絕對優(yōu)勢。數(shù)據(jù)顯示,2019 年 6 月,三元電池裝機量占比 75%,磷酸鐵鋰電池裝機量占 25%。但在今年第一季度,磷酸鐵鋰電池裝機量發(fā)生了逆轉(zhuǎn),占比達(dá)到 68.2%,三元電池僅占 31.7%。

與三元鋰相比,磷酸鐵鋰的安全性更高,成本也相對較低。一般來說,鋰電池的正級材料占到電池總成本的 50%,而磷酸鐵鋰電池的總成本比三元鋰低 20%。

因此,可以想像下,磷酸鐵鋰搭上 "4C",顯然具有更大的成本吸引力。

當(dāng)下,動力電池占據(jù)整車成本近 40%,進入 2023 年以來,車市價格戰(zhàn)蔓延開來。在這樣內(nèi)卷加劇的情況下,若想不丟掉競爭力,新能源車企只能將產(chǎn)品提質(zhì)降價。而車企提質(zhì)降價的背后,整車成本的降低或?qū)⑹莿e無選擇的路,作為占據(jù)整車成本較大比重的動力電池,降本似乎更是迫在眉睫。

不過,由于磷酸鐵鋰的能量密度低、充電倍率也非常弱,因此在磷酸鐵鋰上做到快充和高能量密度,挑戰(zhàn)可想而知。但這種技術(shù)攻關(guān),對于寧德時代來說,一方面是受到車企的需求推動,另一方面也是為了自身的長遠(yuǎn)發(fā)展。

根據(jù)韓國電池市場研究機構(gòu) SNE Research 公布的最新數(shù)據(jù)顯示,2023 年前六個月,寧德時代電池總裝車量達(dá) 112GWh,同比增長 56.2%,市場份額較去年同期增加 1.4 個百分點至 36.8%,約等于第二名比亞迪、第三名 LG 新能源、第四名松下動力電池裝車量的總和。

看似寶座地位仍牢不可摧,但第二名的比亞迪正在拉進與寧德時代的距離,其市場份額由 2022 年同期的 11.6% 上升至 15.7%。

而在需求端,多家車企也在積極尋找第二供應(yīng)商或者親自下場布局電池。比如小鵬選擇擁抱二線電池制造商中創(chuàng)新航和欣旺達(dá);蔚來雖然還暫時采購寧德時代電池,但已成立自有電池公司,自研半固態(tài)電池;廣汽埃安選擇自建動力電池工廠,由其控股的因湃電池科技有限公司在 2022 年底正式開建電池工廠。

危機已顯。不久前,摩根士丹利還發(fā)布了一份研報,將寧德時代的評級從 " 平配 " 下調(diào)至 " 低配 "。消息一出,立即引發(fā)市場震動,寧德時代股價當(dāng)日盤中交易一度大跌逾 6%,市值一天就蒸發(fā)了 500 億。

摩根士丹利在報告中寫道,預(yù)計短期電池產(chǎn)能依然過剩,出現(xiàn)價格戰(zhàn)不可避免,今年下半年二線電池制造商可能會采用更加激進的價格戰(zhàn)略以獲得市場份額,將寧德時代目標(biāo)價下調(diào)約 16% 至 180 元。

當(dāng)然也有人質(zhì)疑摩根士丹利發(fā)布報告的時間點過于巧合,背后另有原因。但對于寧德時代來說,顯然已經(jīng)感覺到了來自市場本身更劇烈的競爭。無論是年初推出的 " 鋰礦返利 " 計劃,還是從技術(shù)上要降本,久坐王位的寧德時代,也得主動出擊,未雨綢繆。

(本文首發(fā)鈦媒體 App,作者|韓敬嫻,編輯|張敏)

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